CN111579958A - 一种igbt开关特性测试电路及测试方法 - Google Patents
一种igbt开关特性测试电路及测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种IGBT开关特性测试电路及测试方法,测试电路包括负载电感电路和直流母线电源,所述直流母线电源与所述负载电感电路以及被测IGBT器件串联;第一开关器件,连接在所述直流母线电源的正极与所述负载电感电路的输出端之间,用于切断或者接通直流母线;电阻R1,第一端连接所述第一开关器件的低压端,第二端与负载电感电路的输入端连接,用于在所述被测IGBT器件和/或所述第一开关器件和/或所述负载电感电路失效时,吸收所述直流母线电源的电量。本发明通过增加了第一开关器件和电阻R1,实现器件测试完成后切断直流母线电容能量释放通道,以及吸收直流母线释放的能量,降低器件失效后烧毁程度,防止失效器件***。
Description
技术领域
本发明涉及器件测试技术领域,具体涉及一种IGBT开关特性测试电路及测试方法。
背景技术
IGBT动态参数是表征IGBT开关特性的基本参数,是器件应用设计的基础。为了测量IGBT器件的动态参数,需要搭建IGBT动态参数测试平台,基于双脉冲测试法,测量器件的开通和关断参数。现有的双脉冲测试电路是一种标准测试电路,可以按照此标准电路,搭建平台并进行器件的动态参数测试。在IGBT器件研发过程中,需要大量的开关特性测试,也存在大量的器件关断失效问题,尤其是高压大功率IGBT器件的测试,存在电压等级高、电流等级大,瞬时释放能量巨大的特点。因此,在IGBT器件研发过程中,动态测试设备的安全性、可靠性的保障至关重要。
现有的IGBT器件特性测试电路在IGBT器件失效后,直流母线电容的能量将会通过负载电感、失效被测器件、直流母排,直接进行能量释放。发明人发现,尤其当被测器件、固态开关、陪测器件同时短路失效时,直流母线电容将直接通过导线短路放电,瞬时的能量释放,将产生巨大的***,危害人身安全以及设备安全。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种IGBT开关特性测试电路及测试方法,解决现有技术中被测器件失效后,直流母线电容的能量将会通过负载电感、失效被测器件、直流母排,直接进行能量释放,容易发生***的问题。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种IGBT开关特性测试电路,包括负载电感电路和直流母线电源,所述直流母线电源与所述负载电感电路以及被测IGBT器件串联,其中,所述IGBT开关特性测试电路还包括:第一开关器件,连接在所述直流母线电源的正极与所述负载电感电路的输出端之间,用于切断或者接通直流母线;电阻R1,第一端连接所述第一开关器件的低压端,第二端与负载电感电路的输入端连接,用于在所述被测IGBT器件和 /或第一所述开关器件和/或所述负载电感电路失效时,吸收所述直流母线电源的电量。
在一实施例中,所述的IGBT开关特性测试电路,还包括:电容C1,正极与所述开关器件的低压端和所述电阻R1的第一端连接,负极接地。
在一实施例中,所述负载电感电路包括:负载电感L,第一端与所述电阻R1的第二端连接,第二端与所述被测IGBT器件的集电极连接;续流二极管,负极与所述负载电感L的第一端连接,正极与所述负载电感L的第二端连接;第二开关器件,集电极与所述负载电感L的第一端和所述续流二极管的负极连接,基极与所述负载电感L的第二端和所述续流二极管的正极连接,发射集与所述被测IGBT器件的集电极连接。
在一实施例中,所述负载电感电路还包括:电阻R2,与负载电感L串联,用于吸收所述负载电感L存储的电量。
在一实施例中,所述第一开关器件为直流断路器。
在一实施例中,所述的IGBT开关特性测试电路,还包括:栅极电阻 rg,第一端连接所述被测IGBT器件的发射级,第二端接地。
第二方面,本发明实施例提供一种IGBT开关特性测试方法,包括:确定被测IGBT器件的测试时序信号和第一开关器件的驱动信号;利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性。
在一实施例中,所述利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性,包括:基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第一时刻导通;基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT 器件在第二时刻导通,其中,第二时刻晚于所述第一时刻;基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第三时刻关断;基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第四时刻关断,其中,所述第四时刻晚于所述第三时刻;检测所述被测IGBT器件在关断过程的电压、电流波形,以获得所述被测IGBT器件的关断参数。
在一实施例中,在所述利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性之后,还包括:基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第五时刻导通;基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第六时刻导通,其中,第六时刻晚于所述第五时刻;基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第七时刻关断;基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第八时刻导通,其中,所述第八时刻晚于所述第七时刻;检测所述被测IGBT器件在开通过程的电压、电流波形,以获得所述被测IGBT器件的开通参数。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的IGBT开关特性测试电路及测试方法,通过在现有的双脉冲测试电路的基础上,增加第一开关器件,实现器件测试完成后切断直流母线电容能量释放通道,使得第一开关器件在被测IGBT器件开通之前就开通,在被测IGBT器件关断之后再关断,保证不论被测IGBT器件是否正常开关,第一开关器件都可以迅速切断直流母线电容与被测IGBT器件之间的电气连接,从而起到保护被测器件的目的;在测试电路中加入电阻R1,实现测试电路中主回路的能量吸收,主要是针对第一开关器件保护失效的情况,尤其是第一开关器件未能正常关断,并且被测IGBT器件、负载电感电路同时失效的最恶劣工况下,直流母线的电容直接短路放电,电阻R1将会在短时间内吸收大量的直流母线电容的能量。实现对被测器件及负载电感电路的保护,并且即使在被测器件、负载电感电路及增加的第一开关器件都失效的情况下,也能够有效保障操作人员及测试***的安全。
2.本发明提供的IGBT开关特性测试电路及测试方法,通过在负载电感电路中增加电阻R2,保证在每次测试结束,R2将吸收部分存储于负载电感中的能量,从而降低了第二开关器件本身的能量损耗,避免了第二开关器件的温度上升过快的问题,起到了保护第二开关器件、提升第二开关器件使用寿命的目的,同时也可以提升设备动态测试的使用频率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于双脉冲测试的IGBT测试电路原理图;
图2为本发明实施例提供的双脉冲测试电路的测试时序图;
图3为本发明实施例提供的IGBT开关特性测试电路的电路图;
图4为本发明实施例提供的IGBT开关特性测试方法的具体流程图;
图5为本发明实施例提供的IGBT开关特性测试的逻辑时序图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种IGBT开关特性测试电路,包括负载电感电路和直流母线电源,其中直流母线电源与负载电感电路以及被测IGBT器件串联,用于测试IGBT动态参数。其中基于双脉冲测试方法,搭建IGBT动态参数测试平台,测试电路原理图如图1所示,DUT为被测IGBT器件(Device Under Test—DUT),Vdc是直流母线电源,Ic是被测器件的集电极与发射极之间的电压,Vce是被测器件的集电极与发射极之间的电压,Vge1是被测器件的栅极电压的驱动信号,rg是栅极电阻。
一般情况下,双脉冲测试电路的测试时序如图2所示,图中Inom为额定电流值,栅极在t0~t1时间段以及t2~t3时间段开通,t0~t1时间段,直流母线电压通过负载电感,建立起电流,到t1时刻,被测器件的电流达到额定电流值Inom;如果测量的是IGBT器件的关断特性,那么采用单个脉冲进行测试,也就是在t1时刻关断被测IGBT器件,根据此时的波形获得被测器件的关断参数;不触发第二个脉冲。
在实际应用中,如果测量的是IGBT器件的开通特性,则在第一个脉冲的基础上,在t2时刻开通被测IGBT器件,根据此时的波形获得器件的开通参数,t3时刻关断IGBT器件,整个测试结束。
本发明实施例的IGBT开关特性测试电路,如图3所示,包括:第一开关器件,连接在直流母线电源的正极与负载电感电路的输出端之间,用于切断或者接通直流母线;电阻R1的第一端连接第一开关器件的低压端,第二端与负载电感电路的输入端连接,用于在被测IGBT器件和/或第一开关器件和/或负载电感电路失效时,吸收直流母线电源的电量;栅极电阻rg第一端与被测IGBT器件的基极连接,栅极电阻rg的第二端接地,Vge1为测试时序信号。
其中,第一开关器件为直流断路器,即DC Breaker为多个IGBT器件串并联组成的直流断路器,Vge2为直流断路器的驱动信号。实际上,在测试电路中增加第一开关器件,也是一种软保护措施,保证在被测IGBT器件的正常开关过程中,同时也在被测IGBT器件测试完成后,实现被测IGBT器件与直流母线电容的电气连接。并且在测试过程中即便是被测IGBT器件失效,直流断路器也会在某一时刻关断,从而保证负载电流不会过大,实现被测器件以及设备的保护,在被测器件失效后的***保护,降低被测器件失效时器件吸收的能量,电阻R1将会在短时间内吸收大量的直流母线电容的能量,电阻R1的温度也将会瞬时达到几百摄氏度,因此电阻R1为专用的大容量能量吸收电阻。
需要说明的是,本发明实施例中的第一开关器件可以为直流断路器,也可以是普通的开关器件,只要能够实现被测IGBT器件与直流母线电容的电气连接,实现被测器件以及设备的保护的目的即可,本发明并不以此为限。
本发明提供的IGBT开关特性测试电路,通过在现有的双脉冲测试电路的基础上,增加第一开关器件,实现器件测试完成后切断直流母线电容能量释放通道,使得第一开关器件在被测IGBT器件开通之前就开通,在被测 IGBT器件关断之后再关断,保证不论被测IGBT器件是否正常开关,第一开关器件都可以迅速切断直流母线电容与被测IGBT器件之间的电气连接,从而起到保护被测器件的目的;在测试电路中加入电阻R1,实现测试电路中主回路的能量吸收,主要是针对第一开关器件保护失效的情况,尤其是第一开关器件未能正常关断,并且被测IGBT器件、负载电感电路同时失效的最恶劣工况下,直流母线的电容直接短路放电,电阻R1将会在短时间内吸收大量的直流母线电容的能量。实现对被测器件及负载电感电路的保护,并且即使在被测器件、负载电感电路及增加的第一开关器件都失效的情况下,也能够有效保障操作人员及测试***的安全。
在一具体实施中,IGBT开关特性测试电路还包括电容C1,其中电容 C1的正极与开关器件的低压端和电阻R1的第一端连接,负极接地;其中,电容C1为小容量高压吸收电容,目的在于降低测试回路寄生电感。需要说明的是,在实际应用中,电容C1的选择也可以是其他类型的吸收电容,可以根据***实际需要进行选择,本发明并不以此为限。
本发明实施例中,在IGBT动态参数测试时,被测器件存在大量的失效,器件失效后,电容C1的能量将会通过负载电感、失效被测器件、直流母排,直接进行能量释放,尤其当陪测器件也失效时,电容C1将直接通过直流母排进行放电,瞬时的能量释放,将产生巨大的***,危害人身安全以及设备安全。因此,需要在器件失效后的瞬间,通过固态开关切断直流母线电容的能量输出,降低对外能量释放,保护操作人员人身安全,提升设备安全性。
在一具体实施中,负载电感电路包括:负载电感L,其中负载电感L 的第一端与电阻R1的第二端连接,负载电感L的第二端与被测IGBT器件的集电极连接;续流二极管,续流二极管的负极与负载电感L的第一端连接,续流二极管的正极与负载电感L的第二端连接;第二开关器件,第二开关器件的集电极与负载电感L的第一端和续流二极管的负极连接,基极与负载电感L的第二端和续流二极管的正极连接,发射集与被测IGBT器件的集电极连接。
本发明实施例中,续流二极管是一种配合电感性负载使用的二极管,当电感性负载的电流有突然的变化或减少时,电感二端会产生突变电压,可能会破坏其他元件,配合续流二极管时,其电流可以较平缓地变化,避免突波电压的发生。并且续流二极管以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端,并与其形成回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。需要说明的是,负载电感电路中的第二开关器件可以选择普通的ICBT开关,也可以选择其他可以配合续流二极管实现对电路中器件的保护作用的开关,本发明并不以此为限。
在一具体实施中,负载电感电路还包括:与负载电感L串联的电阻R2,用于吸收负载电感L存储的电量,由于R2的存在,当每次测试结束,R2 将吸收部分存储于负载电感中的能量,IGBT关断后,电流通过FWD续流,电流在R2、L以及续流二极管FWD回路中流过,并消耗能量,但是电感L 不消耗能量,从而能量都在电阻R2和FWD中消耗,当R2消耗掉一部分能量后,FWD消耗的能量就少了,从而降低了FWD本身的能量损耗,避免了FWD的温度上升过快的问题,起到了保护FWD、提升FWD使用寿命的目的,同时也可以提升设备动态测试的使用频率。
本发明提供的IGBT开关特性测试电路,通过在负载电感电路中增加电阻R2,保证在每次测试结束,R2将吸收部分存储于负载电感中的能量,从而降低了第二开关器件本身的能量损耗,避免了第二开关器件的温度上升过快的问题,起到了保护第二开关器件、提升第二开关器件使用寿命的目的,同时也可以提升设备动态测试的使用频率。
实施例2
本施例提供一种IGBT开关特性测试方法,该方法用于上述实施例1 中的IGBT开关特性测试电路,如图4所示,包括:
步骤S1:确定被测IGBT器件的测试时序信号和第一开关器件的驱动信号。
本发明实施例中,测试IGBT开关特性时,一般测试时序信号就选择双脉冲信息进行测试,但是也可以根据测试IGBT开关的关断特性,将测试时序信号选择为单脉冲信号,然后在测试IGBT开关的开通特性的时候,选择双脉冲信息作为测试时序信号。在实际应用中一旦测试时序信号的类型确定后,第一开关器件的驱动信号也就和测试时序信号保持一致,也就是说,当测试时序信号为单脉冲信号时,第一开关器件的驱动信号也是相应的单脉冲信号,当测试时序信号为双脉冲信号时,第一开关器件的驱动信号也是相应的双脉冲信号。
需要说明的是,测试时序信号的选择也可以根据实际需要进行设定,可以在测试IGBT开关的开通和关断特性时都选择双脉冲信号,本发明并不以此为限。
步骤S2:利用测试时序信号和第一开关器件的驱动信号,测试被测 IGBT器件关断特性。
本发明实施例中,利用确定好的测试时序信号和第一开关器件的驱动信号,导通或者关断被测IGBT器件和第一开关器件,实现对被测IGBT器件关断特性的测试。其中第一开关器件保证在被测IGBT器件的正常开关过程中,同时也在被测IGBT器件测试完成后,实现被测IGBT器件与直流母线电容的电气连接,并且在测试过程中即便是被测IGBT器件失效,第一开关器件也会在某一时刻关断,从而保证负载电流不会过大,实现被测器件以及设备的保护,在被测器件失效后的***保护,降低被测器件失效时器件吸收的能量。
本发明实施例提供的IGBT开关特性测试方法,通过在现有的双脉冲测试电路的基础上,增加第一开关器件,实现器件测试完成后切断直流母线电容能量释放通道,使得第一开关器件在被测IGBT器件开通之前就开通,在被测IGBT器件关断之后再关断,保证不论被测IGBT器件是否正常开关,第一开关器件都可以迅速切断直流母线电容与被测IGBT器件之间的电气连接,从而起到保护被测器件的目的;在测试电路中加入电阻R1,实现测试电路中主回路的能量吸收,主要是针对第一开关器件保护失效的情况,尤其是第一开关器件未能正常关断,并且被测IGBT器件、负载电感电路同时失效的最恶劣工况下,直流母线的电容直接短路放电,电阻R1将会在短时间内吸收大量的直流母线电容的能量。实现对被测器件及负载电感电路的保护,并且即使在被测器件、负载电感电路及增加的第一开关器件都失效的情况下,也能够有效保障操作人员及测试***的安全。
在一具体实施例中,利用测试时序信号和第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性,包括如下步骤:
步骤S21:基于驱动信号控制第一开关器件在第一时刻导通。
本发明实施例中,测试IGBT器件关断特性时,测试时序信号和驱动信号可以选择单脉冲信号,如图5所示,Vdc是直流母线电源,Vce是被测器件的集电极和发射极之间的电压,Ic是被测器件的集电极和发射极之间的电流值,Inom是额定电流值,Vge1是被测器件的栅极电压的测试时序信号,Vge2是第一开关器件的驱动信号。
第一开关器件在被测IGBT器件开通之前出发,即在第一时刻t′0驱动信号控制第一开关器件导通。
步骤S22:基于测试时序信号控制被测IGBT器件在第二时刻导通,其中,第二时刻晚于第一时刻。
本发明实施例中,被测IGBT器件在第二时刻t0开始导通,并且第一开关器件的导通时间早于被测IGBT器件开通时间,也即是第二时刻t0晚于第一时刻t′0。
步骤S23:基于测试时序信号控制被测IGBT器件在第三时刻关断。
本发明实施例中,根据测试时序信号控制被测IGBT器件在第三时刻t1关断,测试IGBT器件关断过程的特性。
步骤S24:基于驱动信号控制第一开关器件在第四时刻t′1关断,其中,第四时刻晚于第三时刻。
本发明实施例中,利用驱动信号控制第一开关器件在第四时刻t′1关断,第四时刻t′1晚于第三时刻t1,保证不论被测IGBT器件是否正常开关,直流断路器都可以迅速切断直流母线电容与被测IGBT器件之间的电气连接,从而起到保护被测器件的目的。
步骤S25:检测被测IGBT器件在关断过程的电压、电流波形,以获得被测IGBT器件的关断参数。
在一具体实施例中,在利用测试时序信号和第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性之后,还包括:
步骤S31:基于驱动信号控制第一开关器件在第五时刻导通。
本发明实施例中,测试IGBT器件开通特性时,测试时序信号和驱动信号可以选择双脉冲信号,第一开关器件在上一个脉冲测试关断过程的基础上,再增加一个脉冲,进而测试IGBT器件开通特性。其中第一开关器件在被测IGBT器件开通之前出发,即在第五时刻t′2驱动信号控制第一开关器件导通,测试IGBT器件开通过程的特性。
步骤S32:基于测试时序信号控制被测IGBT器件在第六时刻导通,其中,第六时刻晚于第五时刻。
本发明实施例中,被测IGBT器件在第六时刻t2开始导通,并且第一开关器件的导通时间早于被测IGBT器件开通时间,也即是第六时刻t2晚于第五时刻t′2。
步骤S33:基于测试时序信号控制被测IGBT器件在第七时刻关断。
本发明实施例中,根据测试时序信号控制被测IGBT器件在第七时刻t3关断。
步骤S34:基于驱动信号控制第一开关器件在第八时刻导通,其中,第八时刻晚于第七时刻。
步骤S35:检测被测IGBT器件在开通过程的电压、电流波形,以获得被测IGBT器件的开通参数。
本发明实施例提供的IGBT开关特性测试方法,通过在负载电感电路中增加电阻R2,保证在每次测试结束,R2将吸收部分存储于负载电感中的能量,从而降低了第二开关器件本身的能量损耗,避免了第二开关器件的温度上升过快的问题,起到了保护第二开关器件、提升第二开关器件使用寿命的目的,同时也可以提升设备动态测试的使用频率。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种IGBT开关特性测试电路,包括负载电感电路和直流母线电源,所述直流母线电源与所述负载电感电路以及被测IGBT器件串联,其特征在于,包括:
第一开关器件,连接在所述直流母线电源的正极与所述负载电感电路的输出端之间,用于切断或者接通直流母线;
电阻R1,第一端连接所述第一开关器件的低压端,第二端与负载电感电路的输入端连接,用于在所述被测IGBT器件和/或所述第一开关器件和/或所述负载电感电路失效时,吸收所述直流母线电源的电量。
2.根据权利要求1所述的IGBT开关特性测试电路,其特征在于,还包括:
电容C1,正极与所述开关器件的低压端和所述电阻R1的第一端连接,负极接地。
3.根据权利要求1所述的IGBT开关特性测试电路,其特征在于,所述负载电感电路包括:
负载电感L,第一端与所述电阻R1的第二端连接,第二端与所述被测IGBT器件的集电极连接;
续流二极管,负极与所述负载电感L的第一端连接,正极与所述负载电感L的第二端连接;
第二开关器件,集电极与所述负载电感L的第一端和所述续流二极管的负极连接,基极与所述负载电感L的第二端和所述续流二极管的正极连接,发射集与所述被测IGBT器件的集电极连接。
4.根据权利要求3所述的IGBT开关特性测试电路,其特征在于,所述负载电感电路还包括:
电阻R2,与负载电感L串联,用于吸收所述负载电感L存储的电量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的IGBT开关特性测试电路,其特征在于,所述第一开关器件为直流断路器。
6.根据权利要求1所述的IGBT开关特性测试电路,其特征在于,还包括:
栅极电阻rg,第一端连接所述被测IGBT器件的基极,第二端接地。
7.一种IGBT开关特性测试方法,其特征在于,用于权利要求1-6任一项所述的IGBT开关特性测试电路,所述IGBT开关特性测试方法包括:
确定被测IGBT器件的测试时序信号和第一开关器件的驱动信号;
利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性。
8.根据权利要求7所述的IGBT开关特性测试方法,其特征在于,所述利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性,包括:
基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第一时刻导通;
基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第二时刻导通,其中,第二时刻晚于所述第一时刻;
基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第三时刻关断;
基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第四时刻关断,其中,所述第四时刻晚于所述第三时刻;
检测所述被测IGBT器件在关断过程的电压、电流波形,以获得所述被测IGBT器件的关断参数。
9.根据权利要求7所述的IGBT开关特性测试方法,其特征在于,在所述利用所述测试时序信号和所述第一开关器件的驱动信号,测试被测IGBT器件关断特性之后,还包括:
基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第五时刻导通;
基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第六时刻导通,其中,第六时刻晚于所述第五时刻;
基于所述测试时序信号控制所述被测IGBT器件在第七时刻关断;
基于所述驱动信号控制所述第一开关器件在第八时刻导通,其中,所述第八时刻晚于所述第七时刻;
检测所述被测IGBT器件在开通过程的电压、电流波形,以获得所述被测IGBT器件的开通参数。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112255537A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-22 | 南京大学 | 一种氮化镓三极管开关测试电路及测试方法 |
CN112630615A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-09 | 华北电力大学 | 一种压接型igbt芯片动态特性实验平台及测量方法 |
CN113625162A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-09 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 直流配网开关特性测试***及方法 |
CN114325368A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-12 | 合肥科威尔电源***股份有限公司 | 一种针对直流开关器件的极限工况测试*** |
CN115113014A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-27 | 华北电力大学 | 一种功率器件关断失效特性测试装置及测试方法 |
CN117074838A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-17 | 北京华峰测控技术股份有限公司 | 功率器件动态开关特性的测试方法和测试电路 |
PL442685A1 (pl) * | 2022-10-28 | 2024-04-29 | Uniwersytet Morski W Gdyni | Sposób pomiaru energii włączania i wyłączania tranzystorów bipolarnych mocy z izolowaną bramką i układ do pomiaru energii włączania i wyłączania tranzystorów bipolarnych mocy z izolowaną bramką |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102064543A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-05-18 | 芜湖国睿兆伏电子股份有限公司 | 一种高能量电源***的故障保护装置及其保护方法 |
JP2012078174A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体試験装置、半導体試験回路の接続装置および半導体試験方法 |
CN104198906A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 华北电力大学 | 一种用于igbt动态特性测量的装置及方法 |
CN104764988A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-08 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种功率器件的失效测试电路和失效测试方法 |
CN105680411A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 中国人民解放军海军工程大学 | 直流固态断路器及断路控制方法 |
CN107171292A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-15 | 重庆大学 | 一种基于SiC MOSFET直流固态断路器抑制关断过电压的装置 |
CN107765160A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-03-06 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种igbt器件的测试电路及测试方法 |
CN110286320A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-27 | 华北电力大学 | 具有保护功能的直流断路器半导体组件关断能力测试回路 |
-
2020
- 2020-05-20 CN CN202010431615.5A patent/CN111579958B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012078174A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体試験装置、半導体試験回路の接続装置および半導体試験方法 |
CN102064543A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-05-18 | 芜湖国睿兆伏电子股份有限公司 | 一种高能量电源***的故障保护装置及其保护方法 |
CN104198906A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 华北电力大学 | 一种用于igbt动态特性测量的装置及方法 |
CN104764988A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-08 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种功率器件的失效测试电路和失效测试方法 |
CN105680411A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 中国人民解放军海军工程大学 | 直流固态断路器及断路控制方法 |
CN107171292A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-15 | 重庆大学 | 一种基于SiC MOSFET直流固态断路器抑制关断过电压的装置 |
CN107765160A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-03-06 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种igbt器件的测试电路及测试方法 |
CN110286320A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-27 | 华北电力大学 | 具有保护功能的直流断路器半导体组件关断能力测试回路 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李永皓: ""IGBT 模块开关特性测试研究与驱动参数选择方法"", 《电源学报》 * |
王 瑞: ""功率器件IGBT 测试方法的探究"", 《测试工具与解决方案》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112255537A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-22 | 南京大学 | 一种氮化镓三极管开关测试电路及测试方法 |
CN112255537B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-03-25 | 南京大学 | 一种氮化镓三极管开关测试电路及测试方法 |
CN112630615A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-09 | 华北电力大学 | 一种压接型igbt芯片动态特性实验平台及测量方法 |
CN113625162A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-09 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 直流配网开关特性测试***及方法 |
CN113625162B (zh) * | 2021-08-20 | 2024-04-05 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 直流配网开关特性测试***及方法 |
CN114325368A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-12 | 合肥科威尔电源***股份有限公司 | 一种针对直流开关器件的极限工况测试*** |
CN115113014A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-27 | 华北电力大学 | 一种功率器件关断失效特性测试装置及测试方法 |
PL442685A1 (pl) * | 2022-10-28 | 2024-04-29 | Uniwersytet Morski W Gdyni | Sposób pomiaru energii włączania i wyłączania tranzystorów bipolarnych mocy z izolowaną bramką i układ do pomiaru energii włączania i wyłączania tranzystorów bipolarnych mocy z izolowaną bramką |
CN117074838A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-17 | 北京华峰测控技术股份有限公司 | 功率器件动态开关特性的测试方法和测试电路 |
CN117074838B (zh) * | 2023-10-16 | 2023-12-19 | 北京华峰测控技术股份有限公司 | 功率器件动态开关特性的测试方法和测试电路 |
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Publication number | Publication date |
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